Способ измерения дебита газовой смеси в дегазационном трубопроводе

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскии Социалистических Республик(б 1) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 1 б.06,80 (21) 2941087/22-03 1)М К 3 Е 21 Р 7/00 с присоединением заявки И 9(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делая изобретений открытийДата опубликования описания 07.03,83(72) Авторыизобретения сЕ, Ф. Карпов, В.В.Львов и А.В,Рязано:фЖОрдена Октябрьской Революции и ордена рудовоз:,Красного Знамени институт горного дела Г;,- ,.им. А,А. Скочинского "л-: . - 4(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕБИТА ГАЗОВОЙ СМЕСИ В ДЕГАЗАЦИОННОИ ТРУБОПРОВОДЕИзобретение относится к горной промышпенности, в частности к измерению параметров газовой смеси в дегазационных трубопроводах, и может быть использовано при эксплуатации шахтных дегазационных сетей.Известен способ измерения расхода газовой смеси тепловым и, в частности, термоанемометрическим методом 1 Ц .Недостатком указанного способа является то, что термочувствительные элементы, нагреваемые электрическим током, помещаются непосредственно в поток газовой смеси, дебит которой измеряется, Так как газовая смесь в дегазационных трубопроводах содержит в своем составе большое число механических примесей (кусочков поро ды, угля, окалины и т.д.), а также в большинстве случаев отличается влажность (до 100 и наличием капель ной влаги), то непосредственная установка термочувствительных элементов в дегазационный трубопровод является недопустимой.Наиболее близким к изобретению является способ измерения дебита газовой смеси н дегазационном трубопроводе, включающий подачу части потока газовой смеси из контролируемого трубопровода на термопреобразовательный элемент со скоростью обдува, пропорциональной величине дебита.Очень часто такая пропорциональность величины скорости газовой смесиомывающей рабочий термочувствитель/ный элемент, скорости смеси в трубопроводе достигается за счет пневмометрической трубки (трубки Пито), вводимой внутрь контролируемого трубопровода, по каналу полного давлениякоторой часть газовой смеси иэ дегазационного трубопровода подается кчувствительному (рабочему) элементутермоанемометра. По охлаждениюэтого элемента, как правило выполненного в виде термосопротивления,нагреваемого электрическим током,судят о величине среднего по сечению трубопровода значения скоростигазовой смеси, а следовательно, ио величине дебита газовой смеси в дегазационном трубопроводе, так какдебит газовой смеси в трубопроводе 25 и знаяение ее средней по сечению скорости связаны соотношением: Я=Я, Игде 11 - дебит смеси; Ятр - сечение. трубопровода; Хтрср- среднее по сечению значение скорости газовой сме- ЗО;си 21 .Данный способ характеризуетсянедостаточно широким диапазоном измерений из-за относительно небольшогоучастка линейной части градуировочной характеристики - отношение наибольшего значения средней скоростигазовой смеси в трубопроводе, соответствующего конечной точке этогоучастка, к начальному значению средней скорости не превышает пяти. Вто же время реальные отношения изменений скорости газовой смеси в дегазационных трубопроводах достигаютдесяти и более.Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измерений.Указанная цель достигается тем,что согласно способу измерения дебита газовой смеси в дегазационномтрубопроводе, включающему подачу час Оти потока газовой смеси из контроли-руемого трубопровода на термопреобразовательный элемент со скоростью.обдува, пропорциональнсй величинедебита, дополнительно осуществляютподачу части потока газовой смеси изконтролируемого трубопровода навторой термопреобразовательный элемент со скоростью обдува, отличнойот скорости обдува первого термопреобразовательного элемента, а величину дебита определяют по суммарномусигналу двух термопреобразовательныхэлементов,На фиг. 1 приведена принципиаль"ная электрическая схема для осуществления способа измерения дебита газовой смеси (средней скорости); нафиг, 2 в . градуировочные кривые.Схема включает чувствительные рабочие элементы 1 и 2 и сравнительные чувствительные элементы 3 и4, выполненные из платиновогоьикропровода с сопротивлениемв холодном состоянии, равным150 Ом. Резисторы 5-8 выполнены изматериала с низким температурнымкоэффициентом электрического сопротивления (манганина) и являютсясопротивлениями плеч отношения мостовых схем, Ключи 9 и 10 служат для цподключения второй мостовой схема.Источник 11 электрической энергиислужит для нагрева чувствительныхэлементов. Милливольтметры 12 и 13предназначены для регистрации напряжений разбаланса мостовых схем.П р и м е р, Величину средней посечению скорости Х, в контролируемом трубопроводе изменяют в пределах 0 - 8 м/с. Мостовые схемыбалансируют при И = О. При данном оотборном устройстве при разомкнутыхключах 9 или 10 снимают градуировочную кривую 14 (Фиг. 2), которая может быть на участке Ь заменена прямой 16 (нелинейность не превышает 5). При замыкании ключей 9 и 10 и подаче к чувствительному элементу 2 газовой смеси со скоростьюполучают градуировочную кривую 15 показания фиксируются милливольтметром 13).При этом кривая 15 может быть с той же степенью нелинейности представлена прямой 17 в более широкой области Ь 4.Величину дебита при этом в линейной зоне характеристики получают как Ч = Ят К, Уо, где в дополнение к уже принятым обозначениям КР- градуировочный коэффициент, равный ФтЩдля прямбй 17, т,е. тангенсу угла между прямой 17 и осью Б.Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с существующими более широкий предел измерений в линейной части градуи" ровочной характеристики, позволяющей охватить однйм диапазоном .весь интервал возможных значений дебитов газовой смеси в дегазационном тру-; бопроводе, Кроме того, бсльшая величина выходного сигнала (большая чувствительность) делает способ более эффективным для использования в шахтных автоматических информационных системах, предполагающих передачу результата контроля цебитасмеси на поверхность.Формула изобретенияСпособ измерения дебита газовойсмеси в дегазационном трубопроводе,включакщий подачу части потока газовой смеси из контролируемого трубопровода на термопреобразовательныйэлемент со скоростью обдува, пропорциональной величине. дебита, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности и расширения диапазона измерений, дополнительно осуществляют подачу части потока газовой смеси из контролируемого трубопровода на второй термопреобразовательный элемент со скоростью обдува,отличной от скорости обдува первоготермопреобразовательного элемента,а величину дебита определяют посуммарному сигналу двух термопреобразовательных элементов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кремлевский П,П. Расходомеры.М., фМашиностроение", 1963, с. 567569,2. Ве 1 цдоц Р;, Ве 11 п 1.,Воцгопа 1 М. Те 1 есопйг 81 е йц сарйадейц яг 1 зоц.- фйеч в 1 пег - М 1 пез",1971, 53, 9 12, с. 798-800 (прототип)е.Ач Корректор А. Дзятко Редактор М. Кел каэ 148 лиал ППП фПатентф, г. Уигород, ул. Проектная, 4 Тираа 442 КИПИ Государственно по делам изобретенн 35, Москва, й, Р